显卡|国产光刻机为何没声音了?( 二 )



国际先进光刻机的现状
国际最先进的光刻机制造厂家就是ASML , 当然了极紫外EUV光刻机的部件是相当精密的 , 需要全球主要发达国家的支持 。

第一:光源

ASML生产的极紫外EUV光刻机 , 采用了Cymer公司研发的波长为13.5纳米 , 功率为250W的激光等离子体光源 。 早期Cymer公司还属于美国 , 只不过最后被ASML收购了 。



该光源主要有两大特点:

第一 , 高达250瓦的功率

由于极紫外EUV光刻机使用的是反射式物镜系统 , 只有光源的功率足够高之后 。 当紫外光波被十多个反射镜的反射吸收之后 , 剩下的功率才可以满足光刻的要求 。 另外 , 光刻机光源的功率越高 , 刻录芯片的速度也就越快 , 那效率自然就很高 。

第二 , 13.5纳米的较短极紫外波 。

众所周知 , 光刻机所用的光源的波长与最小制程工艺息息相关 。 由于芯片的制程工艺和光刻机的曝光分辨率有着密切的关系 。

而光刻机的曝光分辨率又和光源的波长息息相关 , 当然光源的波长越短 , 曝光分辨率也就越高 , 制程工艺也就越小 , 科技含量也就越高 。 光源的波长越长 , 曝光分辨率越低 , 芯片制程工艺也就越大 , 技术含量就越少 。 如今手机和电脑等电子产品所用的芯片的制程工艺已经下探至4纳米 , 这技术含金量可是相当高的 。



第二:物镜组

极紫外EUV光刻机使用后的是反射镜 , 而当反射镜的表面不光滑时 。 入射到镜面的光源就会被反射到各个方向 , 从而降低光源的聚合性 , 也就降低了光源的功率 , 很有可能无法满足刻录芯片的需求为了使光源被反射后 , 还具备较高的聚合性和较大的功率 , 所以就对反射镜的表面粗糙度有着苛刻的要求 。

ASML的极紫外EUV光刻机 , 使用的是德国蔡司公司研发的反射镜 。 这些反射镜的表面镀了近百层由钼和硅制成薄膜 , 而薄膜的粗糙度控制在0.05纳米 , 比芯片的制程工艺还要小两个量级 , 制造难度还是相当大的 。

第三:双工件台

双工件台的作用就是承载着晶圆 , 主要是将光刻前的准备工作 , 和正在进行的光刻的芯片分隔开来 。

即 , 一个工件台上的晶圆在做曝光时 , 另一个工件台对晶圆做测量等曝光前的准备工作 。 当第一个工件台的曝光工作完成之后 , 两个工件台交换位置和职能 。 这样一来 , 就可以提高光刻机的生产速度 , 使用双工件台的光刻机 , 每小时可以处理200片晶圆 。 相对于使用单工件台的光刻机而言 , 生产效率提高了3倍 。



ASML研发的极紫外EUV光刻机所用的就是 , 其自己研发的Twinscan系列双工件台 , 该双工件台的运动精度误差控制在1.8纳米 。

综上所述 , ASML生产的极紫外EUV光刻机三大核心部件的研发难度是相当大的 。

就从全球来看 , 也只有区区一两个企业可以拿得出来 。

而除了以上三大核心部件外 , 还有掩膜台 , 掩膜板 , 光刻胶 , 操作系统等也比较重要 。 可见光刻机的研发生产 , 真的是一件难度比较大的事情 , 基本上可以成为当今世界上难度最大 , 复杂度最高的综合系统 。


通过对比国内外的光刻机三大部件可知:国内在光源的波长和功率 , 反射镜 , 双工件台的运行精度等还有较大的差距 , 不过ASML不准备听从美国的命令 , 想要对我国出口浸没式DUV光刻机 , 这里的意思就很明确了 。

当我国研制出浸没式DUV光刻机后 , 那ASML再想卖也没有用了 , 估计是他们听到了有关我国浸没式DUV光刻机的风声 , 想要在研发出现之前大赚一笔 。 从此来看 , 我国的浸没式DUV光刻机离出世也不远了 。